Un hydrogel libérant un inhibiteur des strigolactones freine la germination d’adventices parasites et favorise le tallage du riz, selon une étude

Des chercheurs de la China Agricultural University et de la Guizhou University font état d’un gel qui libère lentement un composé bloquant la signalisation des strigolactones. Lors de leurs expériences, il a freiné la germination de mauvaises herbes parasites et conduit les plants de riz à former davantage de talles. L’article a paru en libre accès dans Nature Communications. La revue précise qu’il s’agit d’une version acceptée et évaluée par les pairs, diffusée de manière anticipée, qui peut encore être modifiée avant d’être remplacée par la version définitive (Version of Record).

Les travaux portent sur la signalisation des strigolactones (SL), que les auteurs considèrent comme un levier utile en agriculture, à la fois pour orienter la ramification des plantes et pour lutter contre les mauvaises herbes parasites. En partant d’un inhibiteur connu des SL nommé KK094, l’équipe a conçu 32 dérivés indoliques. Parmi eux, un composé appelé DK6 s’est révélé le plus performant, selon l’article.

Pour rendre DK6 plus soluble et plus biodisponible, les chercheurs l’ont associé à un hydrogel de carboxyméthylchitosane coordonné au manganèse, qu’ils appellent CMCS-DK6. Le gel réagit au pH et, écrivent les auteurs, continue de libérer sa charge au fil du temps en conditions alcalines. Ils rapportent que CMCS-DK6 a fortement freiné la germination de mauvaises herbes parasites, Striga asiatica étant le cas le plus net, pour lequel ils indiquent une IC50 de 1,80 μM. Chez le riz, selon eux, la formulation a favorisé le tallage, réduit la taille des plants et augmenté leur poids sec.

Pour comprendre le fonctionnement du composé, l’équipe a eu recours à des simulations moléculaires associées à des mesures de thermophorèse à micro-échelle. Selon les auteurs, ces résultats suggèrent que DK6 se lie de façon stable aux récepteurs des SL. Leur analyse du transcriptome indique, écrivent-ils, que DK6 atténue la signalisation des SL, modifie plusieurs voies métaboliques et agit de concert avec les voies hormonales pour réguler le tallage.

Les auteurs formulent leurs conclusions avec prudence : selon eux, l’étude propose une approche d’administration par hydrogel et « quelques implications mécanistiques potentielles » susceptibles d’éclairer les efforts visant à façonner l’architecture des cultures et à lutter contre les mauvaises herbes. Les recherches ont été financées par le Programme national clé de recherche et développement de Chine, et les auteurs déclarent n’avoir aucun conflit d’intérêts. Weiming Tan est l’auteur correspondant.